KHÁI NIỆM, CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TURBO TĂNG ÁP

Turbo tăng áp là thiết bị làm tăng áp suất và lưu lượng khí nạp vào buồng đốt của động cơ, giúp tăng đáng kể công suất mà không cần phải tăng kích thước và trọng lượng bản thân động cơ đó.

Turbo tăng áp bao gồm:

Khoang tuabin: tạo khoảng trống cho dòng khí xả đi qua để làm quay cánh tuabin, được gắn với ống xả và van cửa xả.
Khoang khí nén: tạo khoảng không gian để bánh nén khí hoạt động.
Khoang trung tâm: bảo vệ ổ trục và trục kết nối giữa bánh tuabin và bánh nén khí.
Cánh tuabin: quay và dẫn động cánh nén khí thông qua trục kết nối giữa cánh tuabin và cánh nén khí.
Cánh nén khí: đẩy không khí vào trong buồng đốt.
Ổ trục: đỡ trục và làm mát trục turbo, giúp trục quay với lực cản ma sát thấp.
Van xả: giữ ổn định cho áp suất khí xả trong khoang tuabin.
Bộ chấp hành: điều khiển van xả.

Khí xả từ cổ xả vào khoang tuabin làm quay cánh tuabin. Cánh tuabin và cánh nén khí được gắn trên cùng một trục, cánh tuabin quay và dẫn động cánh nén khí trong khoang nén khí quay theo. Khoang nén khí được kết nối với bộ lọc gió và buồng đốt nên khi cánh nén khí quay sẽ nén không khí nạp đưa vào trong buồng đốt.
Không khí nạp được nén với áp suất cao ở khoang nén khí nên có nhiệt độ rất cao làm không khí loãng hơn khiến hiệu suất động cơ giảm. Vì vậy, không khí được làm mát ở két làm mát trước khi đi vào buồng đốt.
Khi áp suất ở khoang tuabin quá cao van xả sẽ mở ra và đưa khí xả đến đường ống xả.

Ưu điểm:

Cải thiện mo-men xoắn, làm cho chiếc xe được trang bị turbo dễ lái hơn khi lên dốc và có khả năng kéo với công suất lớn hơn.
Với cùng kích thước với động cơ hút khí tự nhiên, động cơ có bộ tăng áp có thể cung cấp nhiều công suất hơn trong dải vòng tua.
Nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn, từ đó tiết kiệm được nhiên liệu.
Khả năng tăng tốc tốt hơn ở vòng tua thấp, đem lại cảm giác lái tốt hơn so với động cơ hút khí tự nhiên.

Nhược điểm:

Do khả năng cung cấp sức mạnh vận hành cho xe lớn hơn động cơ thông thường, động cơ turbo đòi hỏi các chi tiết trong buồng đốt cũng phải khỏe hơn để đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật.
Lượng nhiệt sinh ra từ động cơ turbo tăng áp khá lớn, do đó xe bắt buộc phải trang bị hệ thống làm mát với bộ tản nhiệt lớn .
Khi sử dụng turbo, các cánh tuabin có thể quay từ 100.000 vòng/phút lên đến 250.000 vòng/phút, vì vậy xe cần có khoảng thời gian thay dầu ngắn hơn động cơ không sử dụng turbo tăng áp. Thêm vào đó, một bơm dầu có dung tích cao hơn động cơ thông thường đi kèm két làm mát dầu cũng là trang bị cần thiết để đáp ứng nguồn cung cấp dầu cao.
Giá cả, quá trình bảo dưỡng và sửa chữa xe sử dụng động cơ turbo cao hơn so với xe sử dụng động cơ thông thường.
Độ trễ turbo làm cho chiếc xe hơi khó lái một cách trơn tru khi tăng ga đột ngột. Tuy nhiên, ngày nay các nhà sản xuất đã khắc phục và lựa chọn động cơ tăng áp Turbo phù hợp để hạn chế độ trễ ở mức thấp nhất.